[Conforto térmico e bem-estar numa superfície comercial isolada]

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Rua Dr. Roberto Frias, s/n 4200-465 Porto PORTUGAL

MESTRADO EM ENGENHARIA DE

SEGURANÇA E HIGIENE OCUPACIONAIS

Tese apresentada para obtenção do grau de Mestre

Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Isabel Patrícia Teixeira Pinheiro

Orientador: Professor Doutor Miguel Tato Diogo

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Co-orientador: Mestre Joana Cristina Cardoso Guedes

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Arguente: Professora Doutora Ana Cristina Meira Silva Castro

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Presidente do Júri: Professor Doutor João M. A. dos Santos Baptista ______________________

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

2011

Conforto Térmico e Bem-Estar

numa Superfície Comercial

AGRADECIMENTOS

As minhas palavras de agradecimento são dirigidas aos meus familiares e amigos que me apoiaram

nas diferentes fases de elaboração do presente trabalho, os quais de forma directa e indirecta

contribuíram para a realização do mesmo.

De forma destacada, quero agradecer ao meu orientador, Professor Doutor Miguel Tato Diogo e à

minha co-orientadora, Mestre Joana Cristina Cardoso Guedes, pela total disponibilidade, apoio e

dedicação prestada nas diferentes fases do trabalho.

Um agradecimento especial à Mestre Aura Rua Albergaria pela paciência e disponibilidade total

demostrada. Bem como à Gerência da Cliwork, pelo apoio, disponibilidade e fornecimento de todo

o equipamento para a realização das medições.

Agradeço ainda a todos os profissionais da Superfície Comercial Isolada, em especial à Sandrine

Rodrigues, ao Jonathan Augusto e ao José Novais pelo apoio prestado e a todos os que de algum

modo contribuíram para a realização do meu trabalho.

RESUMO

A justificação da escolha deste tema de estudo, prende-se com o facto de ser cada vez mais

importante a avaliação das questões relativas à Segurança, Higiene e Saúde no trabalho, visto que,

no exercício da actividade laboral, existem numerosos perigos associados ao ambiente térmico do

local de trabalho e diversas variáveis que o influenciam, o que torna imperioso o cumprimento dos

requisitos legais e normativos, no sentido de assegurar a protecção da segurança, saúde e

bem-estar do trabalhador. A influência do ambiente térmico nos trabalhadores é um assunto que já foi

alvo de diversos estudos. Verifica-se no entanto, que desses, poucos são aqueles que incidiam

sobre trabalhadores das superfícies comerciais, pois devido ao seu crescimento exponencial entre

1981 e 2007, com a abertura de aproximadamente 2329 Superfícies Comerciais e com o

crescimento exponencial de Superfícies Comerciais, levou à criação de novos postos de trabalho,

empregando cerca de 100 000 trabalhadores, de acordo com o estudo efectuado em 2007 pelo

Instituto Nacional de Estatística.

O presente trabalho tem como objectivos gerais analisar as condições de conforto térmico dos

trabalhadores de uma Superfície Comercial Isolada e determinar os indicadores ambientais e

pessoais de conforto térmico e os parâmetros de influência sobre o bem-estar dos trabalhadores.

A metodologia de desenvolvimento do presente trabalho foi numa primeira etapa, realizar uma

pesquisa bibliográfica, aprofundando os conceitos científicos e técnicos Numa segunda fase

efectuar a componente prática do trabalho, realizando-se medições e preenchimento de

questionários para obtenção de dados, caracterizando a SCI sobre o ponto de vista de conforto

térmico ambiental e os factores individuais dos trabalhadores. E em última fase, foi executar o

tratamento dos resultados obtidos e uma análise integrada dos dados de forma a analisar o

trabalho da “moda/actual” e respectivo conforto térmico da população de trabalhadores.

O presente estudo, através da aplicação do Questionário Individual de Avaliação do Conforto

Térmico no PT, permitiu assim obter uma percepção real de uma amostra padrão de

trabalhadores, do conforto térmico no posto de trabalho percebendo o seu distanciamento em

relação à realidade evidenciada pelas medições e caracterização do espaço, permitida a partir da

aplicação da Lista de Verificação do Conforto Térmico no PT, e destas com os índices de conforto

térmico estabelecidos normativamente pela ISO 7730:2005, através do cálculo dos índices de PMV

(Voto Médio Previsível) e PPD (Percentagem Previsível de Insatisfeitos). Após a análise dos

resultados obtidos pelo preenchimento da Lista de verificação do Conforto Térmico do PT e pelas

medições efectuadas que conduziram ao cálculo dos índices de PMV, em que os resultados obtidos

de PMV se encontram fora do intervalo desejável (-0,5 a +0,5), estabelecido pela Norma ISO

7730:2005, consequentemente a PPD acompanha os valores de PMV, deparando-se com valores

de PPD superiores a 10%. Sendo plausível concluir que os requisitos legais devem ser cumpridos a

100% para obter um Índice de Avaliação de Conforto Térmico dentro do intervalo normativo,

classificando o ambiente como confortável.

A solução para resolver/minimizar a inconformidade, associada aos parâmetros psicométricos do

ambiente de trabalho passa essencialmente por uma intervenção sobre as medidas construtivas,

nomeadamente, no reforço da ventilação de modo a garantir a renovação de 30m

_{por hora por}

trabalhador, bem como, manter o sistema de ventilação e de climatização operacional nas horas

do dia de maior temperatura exterior e/ou maior ocupação do espaço, como na alteração do

lay-out da SCI tendo em atenção as tarefas desempenhadas, com possibilidade de alteração da

posição das condutas de ventilação e ar condicionado. Considera-se ainda pertinente uma

protecção mais eficaz das superfícies envidraçadas (com elevada exposição solar), de modo a

reflectir uma parte do calor radiante e diminuir a incidência solar.

O presente estudo não se assume como concluído e conclusivo no conjunto de matérias que

aborda, constituindo antes um ponto de partida para trabalhos subsequentes e complementares,

envolvendo novos estudos e avaliações quantitativas, com a intervenção de vários profissionais e

tendo por base o presente trabalho.

ABSTRACT

The choice of this subject of study relates to the fact that it is increasingly important the evaluation

of questions related with Safety, Hygiene and Health at work, since in the pursuit of employment,

there are many dangers related with the thermal environment of the workplace e many variables

that influence it, which makes imperative the accomplishment of the legal and regulatory

requirements, in a way to assure the protection of safety, health and welfare of the worker. The

influence of thermal environment on workers is an issue that already has been focus of many

studies. However, only a few of these are the ones who are focused in workers of stores, because

due of its exponential growth between 1981 and 2007, with the opening of approximately 2339

stores and with the exponential growth of stores, it led to the creation of new jobs, which

employed about 100 000 workers, according to the study made in 2007 by the National Institute of

Statistics.

The present work has as general objectives to analyze the thermal comfort of workers in an

Isolated Surface Commercial (SCI) and to determinate the environmental and personal indicators

of thermal comforts and the parameters of influence that affect the welfare of workers.

The development methodology of this work was, in a first step, perform bibliographical search,

deepening the scientific and technical concepts. In a second phase, to make a practical component

of work, accomplishing measurements and filling up of questionnaires to obtain data,

characterizing the SCI in the point of view of thermal comfort and individual factors of workers. In

a final stage, it was made the treatment of the results obtained and the integrated analysis of data

in a way to analyze the work of “fashion/present” and respective thermal comfort of population of

workers.

The present work, through the application of the Single Assessment Questionnaire of Thermal

Comfort in PT, allowed the acquisition of a real perception of a standard sample of workers,

thermal comfort at work realize in that way its distance from the reality shown in the

measurements and characterization of space, permitted by the application of Checklist of Thermal

Comfort in PT, and those with the indexes of thermal comfort normatively established by ISO

7730:2005, by the calculation of indexes of PMV (Predicted Medium Vote) and PPD (Predicted

Percentage of Dissatisfied). After analyzing the results obtained by the filling of Checklist of

Thermal Comfort in PT and by the measurements that led to the calculation of the PMV indexes,

where the results obtained are out of the desirable range (-0,5 to +0,5), established by ISO

7730:2005, consequently PPD attends the values of PMV, faced with values of PPD above 10%. It

is plausible to conclude that legal requirements must be accomplished in 100% to obtain an

Assessment Index of Thermal Comfort Evaluation inside the normative range, classifying the

environment as confortable.

The solution to resolve/minimize the disagreement, associated to the psychometrical parameters of

the work environment passes essentially by an intervention about the constructive measures,

namely, in the reinforcement of the ventilation to ensure the renewal of 30m3 per hour per

worker, as well as maintaining the ventilation and air conditioning system operating in the hours of

the day’s biggest outdoor temperature and/or bigger occupation of space, such in changing the

layout of SCI taking into account the assignments performed, with possibility of change the

position of the air conducts and air conditioning. It is also relevant more effective protection of the

glass surfaces (with high sun exposure), to reflect a part of the radiant heat and reduce the solar

incidence.

This study does not take as complete and conclusive in the set of subject that approach,

constituting rather a starting point to further and additional works that involve new studies and

quantitative assessments, with the intervention of various professionals based on this present

work.

ÍNDICE

RESUMO ... iii

ABSTRACT ... v

ÍNDICE DE FIGURAS ... ix

ÍNDICE DE TABELAS ... xi

GLOSSÁRIO/ABREVIATURAS ... xii

1

INTRODUÇÃO ... 1

2

OBJECTIVOS E METODOLOGIA ... 3

2.1

Objectivos da Tese ... 3

2.2

Metodologia de Desenvolvimento ... 3

3

ESTADO DA ARTE ... 5

3.1

Enquadramento Legal e Normativo ... 5

3.1.1 Legislação ... 5

3.1.2

Normas ... 6

3.2

Referenciais Técnicos ... 7

3.3

Conhecimento Científico ... 7

3.3.1 Balanço Térmico e Transferências de Calor ... 9

3.3.2 Factores que Influenciam a Sensação de Conforto Térmico ...12

3.3.3 Avaliação do Ambiente Térmico ...15

3.3.4 Principais Efeitos das Temperaturas Extremas sobre o Organismo ...20

3.3.5 Controlo do Ambiente Térmico ...22

3.3.6 Referenciais Científicos ...23

4

MATERIAIS E MÉTODOS...25

4.1 Materiais ...25

4.2 Métodos ...28

4.2.1 Registo de dados ...32

5

TRATAMENTO E ANÁLISE DE DADOS ...33

5.1

Tratamento de Dados ...34

5.2

Análise de Dados...50

6

DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ...61

7

CONCLUSÕES ...65

8

PERSPECTIVAS FUTURAS ...67

9

BIBLIOGRAFIA ...69

ANEXOS ...

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 – Metodologia de Desenvolvimento da Tese ... 3

Figura 2 – Rendimento térmico: corpo humano / motor térmico ...10

Figura 3 – Esquema do balanço térmico do corpo humano, segundo Wenzel ...11

Figura 4 - Área corporal em função da altura e do peso, segundo Dubois e Dubois (1916) ...12

Figura 5 – Algumas actividades humanas medidas em met. ...13

Figura 6 – Somatório de índices de resistência térmica de peças de vestuário [clo] ...14

Figura 7 - Escala Sensação – PMV ...16

Figura 8 – PPD – PMV ...16

Figura 9 – Método de estudo para a Avaliação do Conforto Térmico na SCI...28

Figura 10 – Ilustração do Ponto de Medição 1 ...30

Figura 11 – Ilustração do Ponto de Medição 2 ...30

Figura 12 – Distribuição das Idades dos Trabalhadores Inquiridos ...34

Figura 13 – Distribuição da Escolaridade dos Trabalhadores Inquiridos ...34

Figura 14 – Distribuição dos Trabalhadores por Ano de Admissão ...35

Figura 15 – Distribuição dos Trabalhadores Inquiridos por Função ...35

Figura 16 – Distribuição dos Trabalhadores Inquiridos por Universo ...35

Figura 17 – Carga Horária Diária dos Trabalhadores Inquiridos ...36

Figura 18 – Classificação das Respostas à Questão nº. 1 do Questionário Individual ...36

Figura 19 – Classificação das Respostas à Questão nº. 2 do Questionário Individual ...36

Figura 20 – Classificação das Respostas à Questão nº. 3 do Questionário Individual ...37

Figura 21 – Classificação das Respostas à Questão nº. 4 do Questionário Individual ...37

Figura 22 – Classificação das Respostas à Questão nº. 5 do Questionário Individual ...37

Figura 23 – Classificação das Respostas à Questão nº. 6 do Questionário Individual ...38

Figura 24 – Classificação das Respostas à Questão nº. 7 do Questionário Individual ...38

Figura 25 – Classificação das Respostas à Questão nº. 8 do Questionário Individual ...38

Figura 26 – Classificação das Respostas à Questão nº. 9 do Questionário Individual ...39

Figura 27 – Classificação das Respostas à Questão nº. 10 do Questionário Individual ...39

Figura 28 – Análise da Percentagem de Conforto no Ponto 1 e 2 ...41

Figura 29 – Número Total de Clientes nos 14 Dias de Medição por Universo ...42

Figura 30 – Distribuição do Número de Clientes por Universo por Dia de Medição ...43

Figura 31 – Distribuição do Número de Clientes durante a Medição por Dia de Medição ...45

Figura 32 – Variação da velocidade do Ar no Dia 16-05-2011 ...46

Figura 33 – Variação da Temperatura do Globo no Dia 16-05-2011 ...46

Figura 34 – Variação da Temperatura do Ar no Dia 16-05-2011 ...46

Figura 35 – Variação da Humidade Relativa no Dia 16-05-2011 ...47

Figura 37 – Variação da Temperatura do Globo no Dia 25-05-2011 ...48

Figura 38 – Variação da Temperatura do Ar no Dia 25-05-2011 ...48

Figura 39 – Variação da Humidade Relativa no Dia 25-05-2011 ...48

Figura 40 – Variação da temperatura do Ar (a) e da Humidade Relativa (b) nos Pontos de Medição

1 e 2 ...49

Figura 41 – Variação do PMV nos dias de Medição no Ponto 1 ...50

Figura 42 – Variação do PPD nos dias de Medição no Ponto 1 ...51

Figura 43 – Variação do PMV nos dias de Medição no Ponto 2 ...51

Figura 44 – Variação do PPD nos dias de Medição no Ponto 2 ...52

Figura 45 – Variação da Velocidade do Ar e da velocidade do Vento no dia 25-05-2011 ...52

Figura 46 – Variação da Velocidade do Ar e da velocidade do Vento no dia 16-05-2011 ...53

Figura 47 – Variação da humidade Relativa Interior e Exterior no dia 16-05-2011 ...53

Figura 48 – Variação da humidade Relativa Interior e Exterior no dia 25-05-2011 ...54

Figura 49 – Variação das Temperaturas Interior e Exterior no dia 16-05-2011 ...54

Figura 50 – Variação das Temperaturas Interior e Exterior no dia 25-05-2011 ...55

Figura 51 – Variação da Temperatura Interior, Exterior e do PMV no dia 16-05-2011 ...55

Figura 52 – Variação da Temperatura Interior, Exterior e do PMV no dia 25-05-2011 ...56

Figura 53 – Variação da Temperatura Interior, Exterior e da PPD no dia 16-05-2011 ...56

Figura 54 – Variação da Temperatura Interior, Exterior e da PPD no dia 25-05-2011 ...57

Figura 55 – Analise normativa e legislativa do Ponto 1 ...57

Figura 56 – Analise normativa e legislativa do Ponto 2 ...58

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 – Requisitos de Temperatura e Humidade definidos pelo D.L. nº. 243/86 de 20/08. ... 5

Tabela 2 – Requisitos de Temperatura e Humidade definidos pela Portaria n.º 987/93 de 06/10. .. 6

Tabela 3 – Listagem das normas relacionadas com o estudo do ambiente térmico ... 6

Tabela 4 – Referenciais técnicos do presente estudo... 7

Tabela 5 – Transferências de calor entre o Homem e o Ambiente ...11

Tabela 6 - Valores de metabolismo para várias actividades ...13

Tabela 7 – Resistência térmica de algumas peças de vestuário, segundo Fanger ...14

Tabela 8 – Valores para aplicação do Índice de PMV ...17

Tabela 9 – Combinações de temperatura ambiente, humidade relativa e velocidade do ar, segundo

Yaglou ...17

Tabela 10 – Valores limite aconselháveis de temperatura efectiva corrigida (ºC) em função do

metabolismo e do estado de aclimatação ...18

Tabela 11 – Interpretação do índice de stress térmico - HSI ...18

Tabela 12 – Critérios de despistagem de uma situação de stress térmico (valores de WBGT em ºC)

...19

Tabela 13 – Valores limite de WBGT (ºC) em função do metabolismo e do estado de aclimatização

...19

Tabela 14 – Correcções dos valores de WBGT para alguns tipos de vestuários ...20

Tabela 15 – Medidas preventivas para ambientes frios ...22

Tabela 16 – Medidas preventivas para ambientes quentes ...22

Tabela 17 – Referenciais científicos de estudos de ambiente térmicos em diferentes contextos

laborais ...23

Tabela 18 – Finalidade/Nota Explicativa dos itens de avaliação do Questionário Individual de

Avaliação do Conforto térmico no PT ...25

Tabela 19 – Tipo de Evidência de cada item de avaliação da Lista de Verificação do Conforto

Térmico do PT ...26

Tabela 20 – Valores para aplicação do Índice de PMV ...29

Tabela 21 – Calendarização das Medições - Maio 2011 ...29

Tabela 22 – BABUC A – Sensores e Variáveis de Medição ...31

Tabela 23 – Evidências Objectivas da Lista de Verificação no Ponto 1 e 2 ...40

Tabela 24 – Distribuição do Nº. de Clientes por dia de medição, por período de Medição e por

Universo ...42

GLOSSÁRIO/ABREVIATURAS

Aclimatização: é o estado resultante de um processo de adaptação fisiológica que aumenta a

tolerância do indivíduo quando é exposto a um dado ambiente por um período suficientemente

longo;

Ambiente Térmico: é o conjunto de variáveis térmicas do posto de trabalho que influenciam o

organismo do trabalhador, sendo assim um factor importante que intervém, de forma directa ou

indirecta na saúde e bem-estar do mesmo e na realização das tarefas que lhe estão atribuídas;

Ambiente Neutro: é um ambiente que permite que a produção de calor metabólico, se equilibre

com as trocas de calor (perdas e/ou ganhos) provenientes do ar à volta do trabalhador;

ASHRAE: American Society of Heating Refrigeration and Air Conditions;

Comércio a retalho: toda a pessoa física ou colectiva que, a titulo habitual e profissional, compra

mercadorias em seu próprio nome e por sua própria conta as revende directamente ao consumidor

final;

Comércio por grosso: toda a pessoa física ou colectiva que, a titulo habitual e profissional,

compra mercadorias em seu próprio nome e por sua própria conta e as revende, quer a outros

comerciantes, grossistas ou retalhistas, quer a transformadores, quer ainda a utilizadores

profissionais ou grandes utilizadores;

Conforto Térmico: é um estado de espírito que expressa satisfação com o ambiente que envolve

um individuo;

D.L.: Decreto - Lei;

GSC: Grande Superfície Comercial;

SCI: Superfície Comercial Isolada;

Homeotermia: Manutenção da temperatura interna do corpo;

INE: Instituto Nacional de Estatística;

ISO: Internacional Organization for Stardantization;

PMV: é o voto Médio Previsível (Predicted Mean Vote), índice baseado na previsão do valor médio

dos votos expressos por um grupo significativo de pessoas com base numa escala de sensação

térmica de -3 a 3. O PMV corresponde à sensação térmica calculada em função do balanço térmico

entre o corpo e o ambiente;

PPD: é a percentagem previsível de insatisfeitos (predicted Percentage of Dissatisfied), estabelece

uma previsão da percentagem de pessoas que poderão expressar a sua insatisfação num dado

ambiente térmico;

1 INTRODUÇÃO

A Segurança e Saúde dos trabalhadores, relativamente às suas actividades profissionais, têm

merecido uma progressiva atenção dos Sistemas Nacionais de Saúde e dos Organismos

Internacionais como a Organização Mundial de Saúde (OMS), a Organização Internacional do

Trabalho (OIT) e as Comunidades Europeias.

A Comunidade Europeia prevê que o Conselho das Comunidades Europeias adopte, por meio de

Directivas, as prescrições mínimas para promover a melhoria do ambiente de trabalho, de forma a

garantir um melhor nível de protecção, de segurança e saúde dos trabalhadores.

Neste sentido, foi elaborada a Directiva-Quadro nº. 89/391/CEE do Conselho Europeu de 12 de

Junho (alterada pela Directiva nº. 2007/30/CE, do Conselho, de 20/06), relativa à aplicação de

medidas destinadas a promover a melhoria da segurança e saúde dos trabalhadores no trabalho, a

qual foi transposta para a legislação nacional originando a Lei nº. 102/2009 de 10/09, a qual

estabelece o regime jurídico da promoção da segurança e saúde no trabalho, de acordo com o

artigo 284º do Código do Trabalho no que respeita à prevenção. A questão central do regime

jurídico da Segurança e Saúde no Trabalho, reside no estudo e na intervenção sobre o problema

das relações entre o trabalho e a saúde, bem como, na actuação adequada e atempada sobre os

riscos profissionais, os quais variam com o tipo e condições de desempenho da actividade

profissional.

As tecnologias associadas às novas condições de realização do trabalho são responsáveis por

condições muitas vezes gravosas para os profissionais. Neste enquadramento, as perspectivas de

intervenção em Segurança e Saúde no Trabalho, centram-se normalmente na definição de

procedimentos de ingerência baseados na tipificação dos perigos ou dos factores de risco e

convergem em soluções predefinidas para os problemas diagnosticados.

Para uma correcta gestão de riscos dever-se-á ter um conhecimento aprofundado dos perigos

inerentes, entendendo-se por perigo a fonte ou situação com um potencial para o dano em termos

de lesões ou ferimentos para o corpo humano ou danos para a saúde, danos para o património,

danos para o ambiente do local de trabalho, ou uma combinação destes.

A identificação de perigos é considerada o ponto fulcral de toda a segurança, pois através desta é

possível avaliar os riscos, priorizar intervenções e enunciar medidas de prevenção e correcção

adequadas e adaptadas ao evento perigoso.

Apesar destes procedimentos serem eficazes, apresentam problemas decorrentes do facto de

muitas vezes considerarem o Homem como o “actor” principal de uma situação de trabalho. Muitas

situações de trabalho são prejudiciais à saúde e ao bem-estar dos trabalhadores, levando à

ocorrência de acidentes. O calor em excesso pode, por exemplo, afectar o desempenho

profissional, causar inquietação, perda de concentração. A humidade provoca desconforto,

sonolência e aumento do suor. Essas e outras perturbações que ocorrem, sem a mínima

percepção, causa aquilo que a ciência chama Stress Térmico e depois de um certo tempo

provocam, nos trabalhadores, doenças mais complexas (do foro psicológico, cardiovascular entre

outras) que constituem uma importante causa de absentismo e de incapacitação para o

desenvolvimento eficiente do trabalho. Essas situações podem ser atribuídas ao mau projecto e ao

uso inadequado de equipamentos/sistemas de ventilação e climatização.

O Ambiente Térmico pode ser definido como o conjunto das variáveis térmicas do posto de

trabalho que influenciam o organismo do trabalhador, sendo assim um factor que intervém, de

forma directa ou indirecta, na saúde e bem-estar do mesmo e na realização das tarefas que lhe

estão atribuídas.

Fanger (1972) já havia mostrado a importância ergonómica do estudo do ambiente térmico. Desde

este trabalho, as investigações do estudo do conforto térmico têm sido frutíferas e caracterizadas

por uma grande multidisciplinaridade, nomeadamente, na Meteorologia, na Medicina, na

Arquitectura, na Ergonomia, entre outras.

O estudo do conforto térmico tem uma forte importância económica. O controlo de parâmetros

meteorológicos permite a optimização do ambiente térmico e consequentemente um incremento

nos níveis de produção e satisfação. Várias pesquisas realizadas em laboratório e em campo têm

sido desenvolvidas de forma a demonstrar a relação entre o conforto térmico e o desempenho do

trabalhador.

A influência do ambiente térmico nos trabalhadores é um assunto que já foi alvo de diversos

estudos. Verifica-se no entanto, que desses, poucos são aqueles que incidem sobre trabalhadores

de Superfícies Comerciais. As Superfícies desta tipologia tiveram um crescimento exponencial entre

1981 e 2007, com a abertura de aproximadamente 2329 Superfícies Comerciais, como se verifica

no Anexo A que contempla o estudo sobre Unidades Comerciais de Dimensão Relevante, efectuado

pelo Instituto Nacional de Estatística (INE) em 2007. Este crescimento levou à criação de novos

postos de trabalho, empregando cerca de 100 000 trabalhadores (Fonte: INE, 2007), tornando-se

o trabalho da “moda/actual” dos portugueses.

As Superfícies Comerciais Isoladas são estabelecimentos de comércio a retalho, de comércio por

grosso ou de prestação de serviços isoladamente considerados, isto é, não integrados em

conjuntos comerciais (centros comerciais).

A actividade em estudo neste Trabalho – Conforto Térmico e Bem-Estar numa Superfície Comercial

Isolada – apresenta algumas especificidades, uma vez que a estuda entre os quais, os factores

ambientais, a informação, relações entre o postura e os movimentos corporais, bem como os

cargos e as tarefas. A conjugação adequada desses aspectos é que permite a projecção de

ambientes seguros, saudáveis, confortáveis e eficientes.

O objectivo principal do presente trabalho é analisar as condições de conforto térmico dos

trabalhadores de uma Superfície Comercial Isolada e determinar os indicadores ambientais e

pessoais de conforto térmico e os parâmetros de influencia sobre o bem-estar dos trabalhadores.

2 OBJECTIVOS E METODOLOGIA

2.1 Objectivos da Tese

O presente trabalho tem como objectivo geral analisar as condições de conforto térmico dos

trabalhadores de uma Superfície Comercial Isolada e determinar os indicadores ambientais e

pessoais de conforto térmico e os parâmetros de influência sobre o bem-estar dos trabalhadores.

Como objectivos específicos o presente estudo pretende: avaliar do ponto de vista ocupacional a

Superfície Comercial Isolada como local de trabalho confortável termicamente; determinar e

classificar os diferentes parâmetros ambientais que influenciam o conforto térmico, temperatura do

ar, humidade relativa e velocidade do ar; analisar a variação diária dos parâmetros ambientais nos

pontos de medição escolhidos; caracterizar o Índice de Conforto térmico, através do Índice do

Voto Médio Previsível (PMV) e da Percentagem Previsível de Insatisfeitos (PPD); comparar a

percepção de sensação térmica através de colocação de questionários aos trabalhadores e os

valores determinados analiticamente através da Percentagem Previsível de Insatisfeitos (PPD)

baseada na Norma ISO 7730:2005.

2.2 Metodologia de Desenvolvimento

Para cumprir os objectivos propostos dividiu-se o presente trabalho em várias etapas, como se

ilustra no esquema da Figura 1.

Na primeira etapa, foi realizada uma pesquisa bibliográfica, aprofundando os conceitos científicos e

técnicos de ambiente térmico e grandes superfícies comerciais, de forma a preparar a metodologia

adequada aos objectivos supracitados.

Numa segunda fase foi efectuada a componente prática do trabalho, realizando-se medições e

preenchimento de questionários para obtenção de dados, caracterizando a Superfície Comercial

Isolada sobre o ponto de vista de conforto térmico ambiental e os factores individuais dos

trabalhadores.

Em última fase, foi executado o tratamento dos resultados obtidos e uma análise integrada dos

dados de forma a analisar o trabalho da “moda/actual” e respectivo conforto térmico da população

de trabalhadores das Superfícies Comerciais Isoladas.

Figura 1 – Metodologia de Desenvolvimento da Tese

• Estudo de Caso, 2011 "Avaliação das Condições de

Conforto Térmico Grandes Superficies Comerciais - Norte

de Portugal"

1ª Fase

Pesquisa Bibliografica

•Aquisição de dados

•Tratamento e Análise de

dados

2ª Fase

Componente Prática

Comercial Isolada

3ª Fase

Conclusoes e

Perspectivas Futuras

A metodologia utilizada no presente trabalho não invalida a aplicação de outras metodologias que

se apoiem de forma idêntica em estudos já elaborados, na legislação e normalização existente,

bem como em metodologias inovadoras que poderão vir a surgir e que transfiram algo de novo ao

tema que de forma tão intensa e pouco perceptível influencia o trabalhador.

3 ESTADO DA ARTE

3.1 Enquadramento Legal e Normativo

A busca do bem-estar físico, fisiológico e psicológico humano é uma preocupação constante, mas

apenas nas ultimas décadas se têm intensificado os estudos de conforto térmico de pessoas em

ambiente internos e consequentemente o aparecimento de legislação e normalização.

3.1.1 Legislação

A Lei nº. 102/2009 de 10/09, que regulamenta o regime jurídico da promoção da segurança e

saúde no trabalho, no artigo 15º, comunica as obrigações gerais do empregador, o qual é obrigado

a assegurar ao trabalhador condições de segurança e saúde em todos os aspectos do seu trabalho,

tendo em conta um dos princípios gerais de prevenção:

“assegurar, nos locais de trabalho, que as

exposições aos agentes, físicos e biológicos e aos factores de risco psicossociais não constituem

risco para a segurança e saúde do trabalhador.”

(Lei nº. 102/2009 de 10/09).

No caso concreto do estudo, nas Superfícies Comerciais Isoladas, aplica-se o Regulamento Geral

de Higiene e Segurança nos estabelecimentos Comerciais, de Escritório e Serviços, D.L. nº. 243/86

de 20/08, bem como, a Portaria nº 987/93 de 06/10, relativa às prescrições mínimas de

segurança e saúde nos locais de trabalho, diplomas estes que referem alguns cuidados a ter com a

temperatura e humidade, descritos nas Tabelas 1 e 2.

Tabela 1 – Requisitos de Temperatura e Humidade definidos pelo D.L. nº. 243/86 de 20/08.

Artigo

Descritivo

Artigo 10º

Atmosfera de

Trabalho

“ 1 – A atmosfera de trabalho bem como a das instalações comuns deve garantir a saúde e o

bem-estar dos trabalhadores.

2 – Os diversos locais de trabalho bem como as instalações comuns devem conter meios que

permitam a renovação natural e permanente do ar sem provocar correntes incómodas ou

prejudiciais aos trabalhadores.”

“ 5 – Nos compartimentos cegos ou interiores, ou quando a ventilação pelo processo previsto no nº.

2 não for suficiente, devem ser instalados meios que assegurem a renovação forçada do ar, não

provocando correntes ou arrefecimentos bruscos prejudicais.”

Artigo 11º

Temperatura e

Humidade

“1 - Os locais de trabalho, bem como as instalações comuns, devem oferecer boas condições de

temperatura e humidade, de modo a proporcionar bem-estar e defender a saúde dos trabalhadores.

a) A temperatura dos locais de trabalho deve, na medida do possível, oscilar entre 18ºC e 22ºC,

salvo em determinadas condições climatéricas, em que poderá atingir os 25ºC.

b) A humidade da atmosfera de trabalho deve oscilar entre 50% e 70%.

c) Sempre que a ventilação natural não resulte uma atmosfera de trabalho conforme as alíneas

anteriores, deve-se procurar adoptar sistemas artificiais de ventilação e de aquecimento ou

arrefecimento, conforme os casos.

d) Os dispositivos artificiais de correcção da atmosfera de trabalho não devem ser poluentes, sendo

de recomendar os sistemas de ar condicionado, locais ou gerais.

2 - Os trabalhadores não devem ser obrigados a trabalhar na vizinhança imediata de instalações

que produzam radiações térmicas elevadas ou um arrefecimento intenso, a menos que se tomem

medidas apropriadas de protecção.

3 - Os radiadores, convectores ou tubagens de aquecimento central devem ser instalados de modo

que os trabalhadores não sejam incomodados do calor ou circulação do ar quente.”

Artigo 12º

Alterações bruscas

de temperatura

“1 - Os trabalhadores não devem ser sujeitos, em consequência das condições do ambiente de

trabalho, a variações bruscas de temperatura consideradas nocivas à saúde, pelo que devem ser

protegidos com equipamento individual.

2 - Para efeitos do disposto no nº anterior, devem instalar-se câmaras de transição para que os

trabalhadores se possam ou arrefecer gradualmente até á temperatura exterior.

3 - Os trabalhadores que exerçam tarefas no exterior dos edifícios devem estar protegidos contra as

intempéries e a exposição ao sol.

4 - A protecção deve ser assegurada, conforme os casos, por abrigos ou pelo uso de fato

apropriado e outros dispositivos de protecção individual.”

Tabela 1 – Requisitos de Temperatura e Humidade definidos pelo D.L. nº. 243/86 de 20/08 (Continuação).

Artigo

Descritivo

Artigo 13º

Pausas no

horário de

trabalho

“Sempre que os trabalhadores estejam submetidos a temperaturas muito altas ou muito baixas em

consequência das condições do ambiente de trabalho, devem ser adoptadas medidas correctivas

adequadas ou, em situações excepcionais, ser-lhes facultadas pausas no horário de trabalho ou reduzida

a duração deste.”

Na Tabela 2, encontram-se os requisitos de Temperatura e Humidade definidos pela Portaria n.º

987/93 de 06/10.

Tabela 2 – Requisitos de Temperatura e Humidade definidos pela Portaria n.º 987/93 de 06/10.

Artigo

Descritivo

Artigo 6º

“1 – Os locais de trabalho fechados devem dispor de ar puro em quantidade suficiente para as tarefas a

executar, atendendo aos métodos de trabalho e ao esforço físico exigido.

2 - O caudal médio de ar puro deve ser de, pelo menos, 30 m3 a 50 m3 por hora e por trabalhador.

3 - O ar puro referido nos números anteriores pode ser obtido por processos naturais ou artificiais,

devendo os respectivos equipamentos ser mantidos em bom estado de funcionamento e dispor de

detecção de avarias.

4 - O funcionamento das instalações de ventilação e de ar condicionado não deve expor os

trabalhadores a correntes de ar nocivas e deve assegurar a rápida eliminação da poluição do ar

respirável.”

Artigo 7º

“1 – A temperatura e a humidade dos locais de trabalho devem ser adequadas ao organismo humano,

levados em conta os métodos de trabalho e os condicionalismos físicos impostos aos trabalhadores.

2 - A temperatura e a humidade das salas de convívio destinadas ao pessoal, bem como das

instalações sanitárias, cantinas e instalações de primeiros socorros, devem estar de acordo com os fins

específicos desses locais.”

3 - As janelas, as clarabóias e as paredes envidraçadas não devem permitir uma excessiva exposição ao

sol, tendo em conta o tipo de trabalho e a natureza do local de trabalho.

4 - Sempre que necessário, devem ser colocados resguardos para proteger os trabalhadores contra

radiações intensas de calor provocadas por tubagens, radiadores, sistemas de aquecimento ou

quaisquer outras fontes nocivas de calor.”

Artigo 9º

“Os postos de trabalho devem estar instalados em locais com isolamento térmico compatível com o tipo

_{de actividade desenvolvida e o esforço físico exigido aos trabalhadores.”}

A Portaria nº. 987/93 de 06/10, apenas específica valores para o caudal médio de ar puro, por

hora, por trabalhador. O D.L. nº. 243/86 de 20/08 para além de especificar valores para o caudal

médio de ar puro, comunica intervalos de valores de temperatura e humidade relativa para os

locais de trabalho. Mas ambos os documentos legais reflectem que os postos de trabalho devem

estar instalados em locais com isolamento térmico compatível com o tipo de actividade

desenvolvida e o esforço físico exigido aos trabalhadores.

3.1.2 Normas

A Internacional Organization for Stardantization (ISO) e a ASHRAE elaboraram as principais

normas relacionadas com estudo do ambiente térmico, como se cita na Tabela 3.

Tabela 3 – Listagem das normas relacionadas com o estudo do ambiente térmico

Norma

Âmbito de Aplicação

ISO 7243:1989 (E)

_{Define o nível de desconforto do ambiente quente sobre o trabalhador, com base no índice WBGT;}

ISO 7726:1996

_{Metodologia de Avaliação;}

Tabela 3 – Listagem das normas relacionadas com o estudo do ambiente térmico (Continuação)

Norma

Âmbito de Aplicação

ISO 7933:2004

_{Índice stress térmico – ambientes quentes;}

ISO 7730:2005 (E)

Ergonomia dos Ambientes Térmicos – Determinação analítica e interpretação do conforto térmico,

_{para o cálculo dos índices de PMV e PPD, pelos critérios de conforto térmico do local de trabalho;}

ISO 9920:2007

_{Índice de resistência térmica do vestuário;}

ISO 11079:2007

_{Índice de stress térmico – ambientes frios.}

No presente estudo, as normas utilizadas foram a ISO 7726:1996, relativa à metodologia de

avaliação no estudo do ambiente térmico, e a ISO 7730:2005, referente à determinação analítica e

interpretação do conforto térmico, utilizando o cálculo dos Índices de Voto Médio Previsível (PMV)

e da Percentagem Previsível de Insatisfeitos (PPD).

3.2 Referenciais Técnicos

A Tabela 4 possui uma compilação de referenciais técnicos aplicado no pressente estudo sobre

ambiente térmico.

Tabela 4 – Referenciais técnicos do presente estudo

Referencial Técnico

Autor

Ano

Manual Babuc A/M (versão 5.08)

LSI

2004

Manual Software InfoGAP (versão 2.20)

LSI

2004

Na investigação actual, utilizaram-se os dois referenciais mencionados na Tabela 4, na utilização

do equipamento de medição e na utilização do

software

de apoio, respectivamente

3.3 Conhecimento Científico

Devido à influência que o ambiente térmico detém sobre o ser humano, cedo se procurou analisar

este factor como envolvente dos postos de trabalho e estudar a sua influência sobre os

trabalhadores. As investigações efectuadas sobre o ambiente térmico nos locais de trabalho

tiveram como abrangência dois campos distintos: a relação do ambiente térmico com a segurança

do local de trabalho e a relação com a produtividade dos trabalhadores (Lopes, 2008).

Sócrates, já no Século IV a.C., tinha algumas ideias a respeito da adaptabilidade climática de

habitações e de como construir para se assegurar o conforto térmico. Vitrivius, no século I,

também escreveu sobre a necessidade de se considerar o clima nos projectos de edificações, por

razões de saúde e de conforto.

Até à Revolução Industrial, não foi dada a devida atenção aos estudos de conforto térmico. Com o

impulso da industrialização ocorrido no inicio do século XX, a visão de que melhores condições

ambientais para o desenvolvimento do trabalho eram importantes, começou a frutificar, tendo em

vista principalmente a manutenção da saúde e da produtividade do trabalhador. Houghten e

Yagloglou (1923) delimitaram uma “zona de conforto”, efectuando estudos nos laboratórios da

American Society of Heating and Ventilating Engineers (ASHVE). Já na Inglaterra, a preocupação

deu-se em relação ao estabelecimento dos limites das condições ambientais para o trabalho, onde

Vernon e Warner (1932) e mais tarde Bedford (1936) efectuaram estudos empíricos envolvendo

trabalhadores de fábricas.

Após a Segunda Guerra Mundial, mais notadamente nos anos 60, houve uma verdadeira revolução

nas relações de trabalho, sendo marcante uma visão mais humanista a respeito do trabalhador

industrial, sendo que os estudos de conforto térmico começaram a ter um carácter multidisciplinar,

envolvendo profissionais das áreas de Engenharia, Arquitectura, Medicina, Fisiologia e Psicologia.

Dentro dessa linha multidisciplinar, Olgyay (1963), foi o precursor em agrupar os resultados das

várias áreas de estudo na tentativa de delimitar uma zona de conforto térmico.

No final dos anos 60, num estudo desenvolvido em câmaras climatizadas na Dinamarca, Fanger

(1970), correlacionou a sensação térmica das pessoas ao balanço térmico verificado entre o corpo

humano e o meio ambiente ao redor. No final desse estudo, enunciou a clássica teoria conhecida

como modelo do PMV (Predicted Mean Vote), onde a sensação térmica ou PMV, é predito em

função do balanço térmico ocorrido.

Segundo Nicol (1993), a interacção térmica entre a pessoa e o ambiente é altamente complexa, e

tem sido objecto de inúmeros estudos. Os processos internos pelos quais as pessoas produzem e

respondem ao calor têm sido estudados por fisiologistas; os sentimentos conscientes das pessoas

sobre o ambiente, por psicólogos; e os processos de transferência de calor entre o homem e o

ambiente, por físicos. Ainda segundo Nicol, a estes três aspectos devem ser somados factores

sociais que determinam a maneira pela qual as pessoas reagem ao ambiente.

Actualmente vários estudos de campo têm sido realizados em diversas regiões do planeta (Xavier,

2000; Araújo 1996; Baker e Staandeven, 1995; Nicol

et al

, 1994; Humphreys, 1976, além de vários

outros) e os resultados desses estudos diferem daqueles encontrados por Fanger (1970),

principalmente por terem sido realizados em realidades totalmente distintas das encontradas em

câmaras climatizadas.

Em estudos em câmaras climatizadas, Fanger (1970), define conforto térmico como sendo: “uma

condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico”. Com a posterior

normalização dos estudos de conforto térmico, através da ASHRAE 55 (1992) e da Norma ISO

7730 (1994), essa tornou-se a clássica definição de conforto térmico. Com uma visão crítica com

relação ao carácter psicológico dessa definição,

“…condição da mente…”

, Rohles (1980), adverte

que na maioria dos estudos de conforto térmico analisam-se conjuntamente a temperatura do

corpo, que seria uma condição do corpo e as sensações relatadas pelas pessoas, que seriam uma

condição da mente. Com essa advertência, Rohles argumenta que os estudos convencionais não

levam em consideração apenas a condição da mente, mas também a condição do corpo de uma

maneira bem mais acentuada.

Ainda em relação ao carácter fisiológico ou psicológico, Gagge (1979), afirma que a correlação

fisiológica do conforto térmico é composta de sinais invocando a sensação térmica associados à

temperatura da pele e sinais oriundos das actividades termo-reguladoras do organismo, associados

com ambos, a temperatura da pele e a temperatura do corpo.

Conforme Fiala (1998), existe uma distinção entre a percepção do conforto térmico e a percepção

de temperatura. A primeira é geralmente atribuída ao estado térmico geral e regulador do

organismo, enquanto a percepção ou sensação de temperatura depende principalmente dos

sensores ou termo receptores cutâneos.

Bezinger (1979), definiu conforto térmico mais objectivamente, como sendo:

“falta de impulsos

punitivos de ambos os campos receptores, cutâneo e hipotalámico”.

A respeito dessa definição,

Fiala (1998), afirma que somente as pessoas descansando, deitadas e sem roupas, podem

alcançar esse estado de conforto ideal quando expostas a temperaturas ambientes de 30ºC, sendo

que sob essas condições termo-neutras não ocorre nenhum ajuste de regulação.

O aspecto ambiental, é aquele onde a combinação das variáveis físicas inerentes a esse ambiente,

criam condições termo ambientais para que um menor número de pessoas esteja insatisfeito com

esse ambiente.

Uma vez que os estudos de conforto térmico envolvem aspectos pessoais e ambientais, é

impossível que um grupo de pessoas sujeitas a um mesmo ambiente, ao mesmo tempo, esteja

todas satisfeitas com as condições térmicas do mesmo. Assim sendo, diz-se que um ambiente é

aceitável termicamente, quando o mesmo apresenta combinações das variáveis físicas que o

tornem desconfortável para o menor número de pessoas possível (Norma ISO 7730:2005).

A própria ambiguidade existente na definição clássica de conforto térmico, “

condição da mente e

condição do corpo”,

fez com que surgisse a definição de Neutralidade Térmica, referenciando a

condição mais física do balanço térmico, a qual segundo Fanger (1970), pode assim ser definida:

“a situação onde uma pessoa não prefira nem mais calor nem mais frio no ambiente em seu

redor”

. A grande maioria dos estudos efectuados sobre conforto térmico, principalmente os

verificados em ambientes moderados, apresenta as duas definições anteriores, conforto térmico e

neutralidade térmica, como se a definição pudesse ser ampliada para,

“estado da mente que

expressa satisfação com a temperatura do corpo como um todo”

.

3.3.1 Balanço Térmico e Transferências de Calor

I. Balanço Térmico entre o Homem e o Ambiente

Na melhoria das condições de trabalho, bem como na qualidade de vida, o ambiente térmico de

trabalho desempenha um papel fundamental (Miguel, 2010). O ambiente térmico pode ser definido

como o conjunto das variáveis térmicas do posto de trabalho que influenciam o organismo do

trabalhador, sendo assim um factor importante que intervém, de forma directa ou indirecta na

saúde e bem-estar do mesmo e na realização das tarefas que lhe estão atribuídas.

Um ambiente térmico saudável é o resultado do controlo simultâneo da temperatura, humidade e

renovação do ar nos postos de trabalho.

A temperatura e a renovação do ar são factores relacionados entre si, dado que um influencia o

outro por meio da ventilação. Uma temperatura excessiva constitui um factor de

"stress"

para o

organismo humano, originando perturbações físicas e psicológicas. Em casos extremos, pode

ocorrer, por exemplo, desidratação e/ou subida da temperatura do corpo susceptíveis de alterar o

comportamento e, em casos graves, culminar em desmaio.

De acordo com a American Society of Heating Refrigeration and Air Conditions (ASHRAE), conforto

térmico pode ser definido como

"o estado de espírito em que o indivíduo expressa satisfação em

relação ao ambiente térmico"

. Este estado é obtido quando um indivíduo está numa condição de

equilíbrio com o ambiente que o rodeia, o que significa que é possível a manutenção da

temperatura dos tecidos constituintes do corpo, num domínio de variação preciso, sem que haja

um esforço sensível. É portanto, uma sensação subjectiva que depende de aspectos biológicos,

físicos e emocionais dos indivíduos, não sendo desta forma, possível satisfazer a todos os

indivíduos que ocupam um local, com uma determinada condição térmica. Um ambiente neutro e

confortável é um ambiente que permite que a produção de calor metabólico, se equilibre com as

trocas de calor (perdas e/ou ganhos) provenientes do ar à volta do indivíduo. Fora desta situação

de equilíbrio, podem existir situações adversas em que a troca de energia calorífica constitui um

risco para a saúde da pessoa, pois mesmo tendo em conta os mecanismos de termo-regulação do

organismo, não conseguem manter a temperatura interna constante e adequada. Nestas situações

pode-se falar de stress térmico, por calor ou frio.

Em condições normais de saúde e conforto, a temperatura do corpo humano mantém-se

aproximadamente constante próxima de 37±0,8ºC (Lopes, 2008), graças a um equilíbrio entre a

produção interna de calor devida ao metabolismo e à perda de calor para o meio ambiente -

homeotermia.

A temperatura do ambiente é importante porque determina a velocidade com que o calor do corpo

pode ser transferido para o ambiente e, assim, a facilidade com que o corpo pode regular e manter

uma temperatura adequada. Quanto mais o ambiente térmico se afasta da zona de neutralidade,

mais as alterações fisiológicas se acentuam, até atingirem o seu nível máximo. Para além destes

limites, a homeotermia não mais poderá ser assegurada. Pôr-se-á então um problema de

tolerância ao frio ou ao calor, havendo que limitar o tempo de exposição (Miguel, 2010).

O balanço térmico entre o homem e o ambiente pode ser entendido como o equilíbrio existente

entre a produção de calor verificada no interior do organismo humano, através de processos

metabólicos e a dissipação desse calor ao ambiente em redor.

Os modelos clássicos de balanço inseridos nos estudos de conforto térmico, foram enunciados a

partir da consideração do corpo humano como objecto de compartimento único que troca calor

com o ambiente (Fanger, 1970 e Norma ISO 7730:2005), denominado de balanço energético em

estado estacionário; e da consideração do corpo humano como um objecto com dois

compartimentos térmicos concêntricos, um que representa o núcleo do corpo e o outro que

representa a pele (Gagge, 1971; ASHRAE Fundamentals, 1997), denominado modelo de dois

pontos.

Com a consideração do corpo humano em estado estacionário ou permanente, a temperatura

corporal é expressa no balanço térmico através da temperatura média da pele. Todo o calor

produzido pelo organismo deve ser dissipado, não havendo nem acumulo nem perda de calor no

corpo.

A equação que descreve tal estado de equilíbrio denomina-se de Balanço Térmico [1]:

M - E

- E

- E

- L = k = R + C

[1]

Em que:

M - produção metabólica de calor (Metabolismo Energético);

E

- perda de calor por difusão de vapor de água através da pele;

E

- perda de calor por evaporação do suor desde a superfície da pele;

E

- perda de calor latente na respiração;

L - perda de calor sensível na respiração,

K - calor transmitido desde a superfície da pele até à superfície exterior do vestuário,

R - calor perdido por radiação desde a superfície exterior do vestuário;

C - calor perdido por convecção desde a superfície exterior do vestuário.

A equação do balanço térmico expressa que a produção interna de calor menos as perdas por

evaporação pela pele (

E

+ E

) e as da respiração (

E

+ L

), é igual ao calor conduzido através do

vestuário (

K

) e dissipado ao outro lado deste por radiação e convecção (

R + C

).

Analisando a equação, verifica-se que todos os termos da equação são expressos em função de

variáveis ambientais ou físicas e de variáveis pessoais, excepto a temperatura da superfície externa

do vestuário, a qual deve ser determinada em função da temperatura média da pele.

O corpo humano dispõe de um sistema termo-regulador bastante eficiente, que compreende três

mecanismos: os vasos sanguíneos (em particular os capilares), que desempenham o papel de

arrefecimento ou de aquecimento do sangue. O corpo reage aos efeitos da alta temperatura

aumentando o ritmo cardíaco e dilatando os capilares; a segregação de suor (a evaporação do

suor produz um arrefecimento); e a termogénese que se desencadeia quando se dá um

arrefecimento do corpo e consiste numa intensificação das reacções nos músculos e de alguns

órgãos.

II. Transferências de Calor entre o Homem e o Ambiente

O calor gerado no interior do corpo humano tem origem na actividade metabólica (respirar, bater

do coração, circulação sanguínea, …) e na actividade muscular voluntária (caminhar, escrever,

movimentação manual de cargas, …). Tal como os veículos automóveis, os seres humanos

apresentam na transformação de energia química (dos alimentos no caso dos seres humanos,

combustível no caso dos veículos automóveis) rendimentos da ordem dos 30%, pelo que em cada

100 unidades de energia química transformadas apenas 30 produzem trabalho sendo as restantes

70 dissipadas sob a forma de calor, como se demonstra na Figura 2.

Existem quatro mecanismos distintos de troca de calor entre o corpo humano e o ambiente (Sá,

1999), como se enumera na Tabela 5.

Tabela 5 – Transferências de calor entre o Homem e o Ambiente

Mecanismo

Ilustração

Convecção: calor permutado para o ambiente devido à diferença de temperatura

entre a nossa pele/roupa e o ar ambiente. Este é o mecanismo de troca de calor mais

óbvio. Já todos sentimos a sensação de frio resultante da exposição a uma corrente

de ar. Esta sensação resulta do brusco arrefecimento do nosso corpo devido à

intensificação da dissipação de calor por convecção. As trocas de calor por convecção

dependem da temperatura e da velocidade do ar e do tipo de roupa que trazemos

vestida.

Radiação: calor trocado directamente entre a nossa pele/roupa e as superfícies que

nos rodeiam devido às diferenças de temperatura entre a nossa pele/roupa e essas

superfícies. O exemplo mais evidente de uma troca de calor radioactiva é a sensação

de calor que sentimos quando a radiação solar incide na nossa pele. As trocas de calor

por radiação de ondas electromagnéticas da faixa do infravermelho, dependem da

temperatura das superfícies que nos rodeiam e do tipo de roupa que trazemos

vestida, sendo independentes da temperatura do ar. Quando esta radiação incide

noutro corpo, pode ser parcialmente reflectida, transmitida ou absorvida. Apenas a

fracção que é absorvida surge como calor do corpo.

Respiração: calor trocado com o ambiente devido à diferença de temperatura entre

o ar que inspiramos e o ar que expiramos. As trocas de calor inerentes à respiração

dependem da temperatura e da humidade relativa exterior.

Evaporação: calor dissipado para o ambiente pela evaporação de água à superfície

da nossa pele. As trocas de calor por evaporação dependem da humidade relativa

exterior. Num meio muito húmido a água tem muita dificuldade em evaporar,

diminuindo muito o potencial de dissipação de calor inerente à transpiração. A

evaporação é sempre um mecanismo de dissipação de calor: a água, ao evaporar

absorve calor do nosso corpo contribuindo para o seu arrefecimento quaisquer que

sejam as condições ambientais que nos rodeiam.

Fonte: (Sá, 1999)

Em modo de síntese, poder-se-á concluir que a manutenção de uma temperatura interior

constante exige um equilíbrio entre o calor que penetra e/ou é gerado no interior do nosso corpo e

o calor que é dissipado (Figura 3). A geração de calor depende da nossa actividade enquanto que

a absorção ou dissipação de calor depende do tipo de roupa que trazemos vestida e de um

conjunto de variáveis ambientais, como, a temperatura do ar, a temperatura das superfícies que

nos rodeiam, a velocidade do ar e humidade relativa.

Figura 3 – Esquema do balanço térmico do corpo humano, segundo Wenzel

Fonte: Miguel, 2010

Assim sendo, a avaliação da qualidade de um ambiente térmico não se pode resumir a uma

simples medida da temperatura do ar já que este parâmetro é apenas um de quatro parâmetros

que determinam a qualidade do ambiente térmico que nos rodeia.

3.3.2 Factores que Influenciam a Sensação de Conforto Térmico

A sensação de conforto térmico depende da conjunção e da influência de vários factores. Os

principais são os factores individuais (metabolismo, tipo de Actividade/trabalho e vestuário) e as

variáveis ambientais (temperatura do ar, humidade relativa do ar, temperatura média radiante e

velocidade do ar).

I. Factores Individuais

Metabolismo

O metabolismo corresponde à taxa de utilização de energia pelo corpo. O metabolismo

subdivide-se metabolismo basal e de actividade. O metabolismo basal corresponde à taxa verificada durante

o repouso absoluto, mas em vigília. O metabolismo de actividade está relacionado com o esforço

físico, podendo ser 20 vezes superior ao metabolismo basal em atletas bem treinados. O resultado

do balanço energético do corpo é a diferença entre o metabolismo e a transferência de calor do

corpo para o ambiente.

Para a mesma actividade, verifica-se que o metabolismo varia principalmente com a área corporal,

pelo que é geralmente definido nas unidades W/m

_{, tomando-se o valor de 1.8m}

_{como área}

corporal de um adulto.

Embora não referido no texto da Norma ISO 7730:2005, convém ter em conta que, de acordo com

DuBois e DuBois (1916), a área corporal (em m

_{) está correlacionada com a altura (em m) e com o}

peso [2], como se observa no gráfico da Figura 4.

Área = 0,202 x Altura

_{x Peso}

_[2]

Figura 4 - Área corporal em função da altura e do peso, segundo Dubois e Dubois (1916)

Uma forma de simplificar a análise do metabolismo, consistiu na definição da unidade met, onde 1

Figura 5 – Algumas actividades humanas medidas em met.

Na análise da Tabela 6, observa-se os valores de metabolismo para algumas actividades.

Tabela 6 - Valores de metabolismo para várias actividades

Tipo de Actividade

Metabolismo (W/pessoa)

Metabolismo (met)

Metabolismo (W/m

₎

Deitado

85

0,8

47

Sentado a descansar

104

1,0

58

Actividade sedentária

126

1,2

70

De pé, actividade leve

167

1,6

93

De pé, actividade média

210

2,0

117

Grande actividade

315

3,0

175

Fonte: ISO 7730:2005

Na Tabela 6 verifica-se que quanto maior movimento uma pessoa realizar, maior vai ser o

metabolismo produzido por metro quadrado, maior será o esforço realizado pela pessoa. Se uma

pessoa estiver na posição sentada e outra se encontrar na posição de pé, esta última realiza um

trabalho/esforço superior e como tal um gasto mais elevado de energia.

Trabalho

Tipicamente a avaliação de conforto verifica-se em casos em que o trabalho realizado é nulo ou

corresponde apenas a dissipações por atrito, tais como, pessoas sentadas ou em andamento

contínuo.

A quantificação do trabalho realizado para o exterior, corresponde à variação da energia cinética e

potencial (por exemplo, na subida de escadas).

Vestuário

O vestuário é caracterizado através da sua resistência térmica, I

, nas unidades m

K/W, interposta

entre o corpo e o meio, ou seja, ela representa uma barreira para as trocas de calor por

convecção. O vestuário funciona como isolante térmico, pois mantém junto ao corpo uma camada

de ar mais aquecido ou menos aquecido, conforme seja mais ou menos isolante, conforme a sua

adaptação ao corpo e à porção do corpo que cobre.

À semelhança do metabolismo, o vestuário apresenta uma unidade própria, o clo, que corresponde

à resistência térmica de 0.155 m

_{K/W (Miguel, 2010). Na Tabela 7, identifica-se os valores de}

resistência térmica de algumas peças de vestuário.

Tabela 7 – Resistência térmica de algumas peças de vestuário, segundo Fanger

Vestuário

Resistência térmica (I

)

clo

Resistência térmica (I

)

M

_K/W

Nu

0

0

Shorts, troco nu

0,1

155

Vestuário tropical (shorts, t-shirt, meias,

sandálias)

0,3

465

Vestuário tropical (calças leves, t-shirt, meias,

sandálias

0,5

775

Fato de trabalho com casaco

0,6

930

Vestuário normal

0,9

1395

Vestuário padrão (referencia)

1

1550

Fonte: (Miguel, 2010)

Na Figura 6, ilustra-se o somatório da resistência térmica, em clo, de algumas peças de vestuário,

de acordo com o Anexo C da Norma ISO 7730:2005.

Figura 6 – Somatório de índices de resistência térmica de peças de vestuário [clo]

A Figura 6 sugere valores de resistência térmica (ISO 7730:2005) para dois tipos de vestuário de

trabalho, um composto por roupas leves e frescas e outro com uma resistência térmica mais

acentuada, para uma protecção climática elevada.

0,15

+

0,10

+

0,25

+

0,02

+

0,02

0,54

0,30

+

0,25

+

0,10

+

0,28

+

0,05

+

0,04

1,02